JP2013083513A

JP2013083513A - 低レベル放射性廃棄物収納容器

Info

Publication number: JP2013083513A
Application number: JP2011222857A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Onobe; 良一小野辺; Ichiro Miyahashi; 一朗宮橋; Kozo Ito; 孝三伊藤
Original assignee: Ishikawajima Kenzai Kogyo Co Ltd; Ishikawajima Construction Materials Co Ltd
Current assignee: Ishikawajima Kenzai Kogyo Co Ltd; Ishikawajima Construction Materials Co Ltd
Priority date: 2011-10-07
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2013-05-09

Abstract

【課題】低レベル放射性廃棄物を収容できて、放射能の遮断性が高く運搬時等に落下させたとしてもひび割れ等によって放射能が漏出しないようにした。
【解決手段】低レベル放射性廃棄物収納容器１は、低レベル放射性廃棄物を収納する容器本体２と、容器本体２の開口を密閉する蓋３とを備えた。容器本体２と蓋３は、薄板鋼板からなる内壁６と、内壁６の外側に設けたコンクリート層７とを積層して形成した。コンクリート層７内には鉄筋９を格子状に配設し、内壁６と鉄筋９とを波形ジベル１０の頂部と底部とで溶接して内壁６とコンクリート層７を一体化した。容器本体２と蓋３はボルトによって接合した。
【選択図】図２

Description

本発明は、原子力発電施設等で発生する汚泥、焼却灰、土、瓦礫等の低レベル放射性廃棄物を収容して保管や運搬等をするための低レベル放射性廃棄物収納容器に関する。

東日本大震災によって原子力発電所で事故が発生し、周辺地域は放射能による汚染の危険にさらされている。この周辺地域では瓦礫や土壌等が低レベルの放射能に汚染され、また、これら瓦礫等を焼却処理した焼却灰や汚染土や汚泥等の低レベル放射性廃棄物があふれている。そのため、これらの焼却灰や汚泥等の低レベル放射性廃棄物の処分方法が大きな問題となっている。
国や自治体等では低レベル放射性廃棄物をコンクリート製容器等の耐久性のある耐放射性容器に収納して一時的に仮置き保管したり地中に埋設したりすることを容認している。

このような低レベル放射性廃棄物を収納する容器として、例えば特許文献１に記載されたものが提案されている。
この放射性廃棄物収納容器は、セメント中に小鋼球群と大鋼球群を添加してなるコンクリートによって放射性廃棄物を収容する内缶を製造し、この内缶を金属製の外缶内に装填することで構成されている。この容器によって、内部に収納された放射性廃棄物から放出される放射能がコンクリート製の内缶から外部に漏れないようにしている。
特に従来の放射性廃棄物収納容器は容器の密閉性を確保するために、外側に金属製の外缶を形成するようにしていた。

特開２００９−２７６１９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された放射性廃棄物収納容器は、低レベル放射性廃棄物を収納した状態で一時的に仮置きする場合や地下に埋設する場合等に運搬する必要がある。そして、運搬時等に容器を誤って落下させたりすると、金属製の外缶に直接衝撃が伝わってクラックが入ったり破損し易く、更に落下時の衝撃でコンクリート製の内缶がひび割れする等して放射性廃棄物が露出したり、放射線が外部に漏出したりするおそれがあった。

本発明は、このような実情に鑑みて、放射能の遮断性が高く、運搬時等に落下させたとしてもひび割れ等によって放射能が漏出しないようにした低レベル放射性廃棄物収納容器を提供することを目的とする。

本発明による低レベル放射性廃棄物収納容器は、低レベル放射性廃棄物を収納する容器本体と、容器本体の開口を密閉する蓋とを備えており、容器本体と蓋は、薄板鋼材からなる内壁と、内壁の外側に設けられたコンクリート層とが積層されてそれぞれ構成されていることを特徴とする。
本発明の低レベル放射性廃棄物収納容器によれば、薄板鋼材からなる内壁によって密閉性を確保すると共に外側のコンクリート層によって放射能が外部に放出されるのを防止することができる。そして、運搬時等に低レベル放射性廃棄物収納容器を落下させたとしても外側のコンクリート層が緩衝材としての役割を果たして衝撃を緩和するため内壁が損傷するおそれがなく、内部に収容された放射性廃棄物が露出したり放射能が漏れ出したりすることを抑制できる。

また、コンクリート層内には鉄筋が配設され、内壁と鉄筋とがジベルによって接合されていてもよい。
また、コンクリート層内には鉄筋が配設され、内壁と鉄筋とが連結鋼材によって接合されていてもよい。
これによって、薄板鋼材からなる内壁とコンクリート層とが高強度で一体に形成されているため、落下時に破損したりクラックが入ったりするおそれが小さい。

また、容器本体と蓋はボルトによって密閉されていて、蓋と容器本体を連結する他のボルトに吊り金具が設けられている。
低レベル放射性廃棄物収納容器をクレーン等で吊り上げて運搬する際、吊り金具を蓋だけでなく容器本体にも他のボルトを介して連結したので、強度が高く落下や蓋の分離等を防止できる。

本発明による低レベル放射性廃棄物収納容器によれば、薄板鋼材からなる内壁によって容器内の密閉性を確保できて放射能の遮断性が高く、更に外側のコンクリート層によって放射能が外部に放出されることを確実に防止できる。しかも、運搬時等に容器を落下させたとしてもコンクリート層が緩衝材となって衝撃を緩和でき、内壁にひび割れ等が生じることを防止して内部に収納した放射性廃棄物から放射能が外部に漏出しない。

本発明の第一実施形態による低レベル放射性廃棄物収納容器を示す斜視図である。第一実施形態による低レベル放射性廃棄物収納容器の縦断面図である。図２に示す低レベル放射性廃棄物収納容器の厚み部分の内部構成を示す部分断面図である。容器本体の底板のジベル配置構成を示す説明図である。（ａ）は蓋と容器本体を接合するボルトを示す断面図、（ｂ）は吊り金具を示す断面図である。第二実施形態による低レベル放射性廃棄物収納容器の縦断面図である。図６に示す低レベル放射性廃棄物収納容器の厚み部分の内部構成を示す部分断面図である。

以下、本発明の実施形態による低レベル放射性廃棄物収納容器について説明する。
図１乃至図５は第一実施形態による放射性廃棄物収納容器１を示す図であり、図１において低レベル放射性廃棄物収納容器１は容器本体２と蓋３とで構成されている。この低レベル放射性廃棄物収納容器１は例えば四角形箱状に形成されており、内部に瓦礫、汚染土、汚泥、焼却灰等を含む低レベル放射性廃棄物を収納する容器本体２と、容器本体２の開口をボルト４等で密閉して封止する蓋３とを備えている。

図２に示す低レベル放射性廃棄物収納容器１の縦断面図において、容器本体２及び蓋３はその内側に薄板鉄板からなる内壁６が形成され、内壁６の外側に所定厚みのコンクリートからなるコンクリート層７が形成された二層構造とされている。なお、内壁６とコンクリート層７の角部はＲ加工とすることで落下時や衝突時等の衝撃を吸収できる。内壁６を構成する薄板鉄板はシームレス溶接することで形成できる。
内壁６によって容器本体２と蓋３との密閉性を確保し、コンクリート層７によって内部に収納された低レベル放射性廃棄物から放出される放射能が外部に漏出されることを防止できる。

蓋３と容器本体２の構成について説明すると、図２及び図３において、コンクリート層７内の外面近くには格子状に鉄筋９が組み込まれており、鉄筋９と薄板鉄板の内壁６との間には帯状の鉄板を山形に折り曲げた波形ジベル１０が配列されている。図３に示す拡大図において、波形ジベル１０は波形形状の一方の頂部１０ａと他方の底部１０とこれら頂部１０ａ及び底部１０ｂを連結する傾斜部１０ｃとが連続して凹凸の波形に形成されている。
そして、例えば頂部１０ａが薄板鉄板からなる内壁６に溶接され、底部１０ｂが鉄筋９に溶接されている。この構造により内壁６とコンクリート層７とが強固に連結されて一体化されている。また、波形ジベル１０は図４に示すと共に後述するように縦横方向に格子状に配列され、それぞれ頂部１０ａと底部１０ｂとで内壁６と鉄筋９に溶接で接合されている。

図３は容器本体２の底面２ａのコンクリート層７内における波形ジベル１０によるトラス構造を示すものである。図３及び図４において、例えば横方向に延びる波形ジベル１０と縦方向に延びる波形ジベル１０とは一方の頂部１０ａと他方の底部１０ｂとが上下に非接触に直交するように配設され、それぞれ頂部１０ａと底部１０ｂとで内壁６と鉄筋９に溶接で接合されている。この構成は底面２ａだけでなく、容器本体２の側面や蓋３のコンクリート層７内においても同一構成を有している。

容器本体２の開口に蓋３を密閉させて、図５（ａ）に示すように蓋３の四隅の凹部に形成されたネジ孔を通してボルト４を挿通して容器本体２のコンクリート層７内に設けたインサート１２のねじ穴１２ａに螺合させることになる。また、一部のねじ穴１２ａには図５（ｂ）に示すように吊り金具１４付きのボルト４が螺合されている。吊り金具１４付きのボルト４は蓋３の四辺の少なくとも対向する２辺または４辺に取り付けるものとするが、角部でもよい。

なお、低レベル放射性廃棄物収納容器１はトラックやトレーラー等で運搬できる外径寸法と重量とされており、例えば外寸幅１７００ｍｍ×奥行き２４５０ｍｍ×高さ１７００ｍｍとされている。また、この容器１の容量は４．２ｍ^３とされ、容器重量７トン、瓦礫、汚染土、汚泥、焼却灰等の放射性廃棄物を収納した状態で総重量１５トン程度となる。また、内壁６の厚みは例えば２．３ｍｍ、コンクリート層７の厚みは１５０ｍｍとすることができる。

本実施形態による低レベル放射性廃棄物収納容器１は上述の構成を備えているから、容器本体２の内部に瓦礫、汚染土、汚泥、焼却灰等を含む低レベル放射性廃棄物を収納して蓋３で密閉し、ボルト４によって蓋３と容器本体２を接合して封止することができる。容器１の内部は容器本体２と蓋３の内面に設けた薄板鋼板からなる内壁６で密閉でき、しかも外側にコンクリート層７を形成したから放射能が外部に漏出することを防止できる。
また、この低レベル放射性廃棄物収納容器１はそのまま運搬したり、一次仮置きしたりすることができる。更に、この容器１をそのまま地下に埋設処理することもできる。

運搬時等に誤って放射性廃棄物収納容器１を落下させたとしても、内壁６とコンクリート層７は鉄筋９と波形ジベル１０によって一体化できるため強度が高く、しかも所定厚みを有する外側のコンクリート層７が緩衝材の役割を果たすことになるから内壁６の損傷を防止でき、内容物である低レベル放射性廃棄物が外部に飛散したり放射能漏れを生じたりすることを確実に防止できる。また、放射性廃棄物収納容器１の内壁６及びコンクリート層７の角部をＲ加工したことで落下時の損傷やクラック等を抑制できる。
また、運搬に際して、クレーン等のフックで吊り金具１４に係合させることで持ち上げて移送できる。運搬の際、吊り金具１４を蓋３だけでなく容器本体２にもボルト４を連結したので、強度が高く落下や蓋３の分離等を防止できる。

なお、本発明は、上述の第一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更や置換等が可能である。
次に、本発明の第二実施形態による低レベル放射性廃棄物収納容器２０について図６及び図７により説明するが、上述した第一実施形態と同一または同様な部分、部品には同一の符号をもちいて説明する。
本第二実施形態による低レベル放射性廃棄物収納容器２０はコンクリート層７内に波形ジベル１０は設けられておらず、鉄筋によってコンクリート層７を強化して内壁６と一体化させている点において第一実施形態と相違し、その余の構成で共通する。

本第二実施形態による低レベル放射性廃棄物収納容器２０は、図６及び図７に示すように、容器本体２と蓋３のコンクリート層７内において、格子状の鉄筋９がコンクリート層７の厚み方向に離間して二列に配列されている。そして、図７に示すように、これら二列の鉄筋９に略直交する方向に略Ｌ字形状をなすＬ字鉄筋２１が配設されて溶接され、Ｌ字の屈曲部２１ａが内壁６に溶接されている。また、Ｌ字鉄筋２１は鉄筋９の延在方向に所定間隔で取り付けられている。これによって、内壁６とコンクリート層７が一体化されている。
本第二実施形態による低レベル放射性廃棄物収納容器２０は、上述した構成によって、第一実施形態による低レベル放射性廃棄物収納容器１と同様の効果を得られる。

なお、コンクリート層７内において、内壁６と鉄筋９を連結する連結鋼材はＬ字鉄筋２１に限定されるものではなく、内壁６と鉄筋９を連結できる鋼材であれば適宜形状の鋼材を採用できることはいうまでもない。
また、上述の各実施形態では、低レベル放射性廃棄物収納容器１、２０を四角形箱状に形成したが、これに限定されることなく適宜形状を採用でき、例えば円筒形状やドラム缶形状等でもよい。

１，２０低レベル放射性廃棄物収納容器
２容器本体
３蓋
４ボルト
６内壁
７コンクリート層
９鉄筋
１０波形ジベル
１４吊り金具
２１Ｌ字鉄筋
２１ａ屈曲部

Claims

低レベル放射性廃棄物を収納する容器本体と、該容器本体の開口を密閉する蓋とを備えており、前記容器本体と蓋は、内側に設けられた薄板鋼材からなる内壁と、該内壁の外側に設けられたコンクリート層とが積層されてそれぞれ構成されていることを特徴とする低レベル放射性廃棄物収納容器。
前記コンクリート層内には鉄筋が配設され、前記内壁と鉄筋とがジベルによって接合されている請求項１に記載された低レベル放射性廃棄物収納容器。
前記コンクリート層内には鉄筋が配設され、前記内壁と鉄筋とが連結鋼材によって接合されている請求項１に記載された低レベル放射性廃棄物収納容器。
前記容器本体と蓋はボルトによって密閉されていて、前記蓋と容器本体を連結する他のボルトに吊り金具が設けられている請求項１乃至３のいずれか１項に記載された低レベル放射性廃棄物収納容器。